Химия
8 класс
Вопрос
При растворении в воде 2,0 г смеси гидридов двух щелочных металлов выделилось 3,36 л водорода (н. у.). Определите, гидриды каких металлов были в смеси, если известно, что количества вещества образовавшихся щелочей относятся, как 5 : 1.
Ответ
Напишем уравнение реакции в общем виде:
$MeH + H_{2}O = MeOH + H_{2} \uparrow$.
Найдем общее количество вещества водорода:
$n_{общ} (H_{2}) = \frac{3,36 л}{22,4 л/моль} = 0,15 моль$.
Так как $n(MeOH) : n(H_{2}) = 1 : 1$, то $n_{1}(H_{2}) : n_{2}(H_{2}) = 1 : 5$.
Введем обозначения: $n_{1}(H_{2}) = x моль$, тогда $n_{2}(H_{2}) = 5x моль$;
$x + 5x = 0,15$, отсюда $x = 0,025 моль$.
По уравнению реакции $n(MeH) = n(H_{2})$, поэтому
$n_{1}(MeH) = 0,025 моль; n_{2}(MeH) = 5 \cdot 0,025 = 0,125 моль$.
Определим металлы. Обозначим относительную атомную массу первого металла через $a$, второго металла - через $b$, тогда
$M_{1}(MH) = a + 1; m_{1}(MeH) = (a + 1) \cdot 0,025$;
$M_{2}(MH) = b + 1; m_{2}(MeH) = (b + 1) \cdot 0,125$.
Так как $m_{1}(MeH) + m_{2}(MeH) = 2$, составим уравнение:
$(a + 1) \cdot 0,025 + (b + 1) \cdot 0,125 = 2$.
Решая его, получим выражение:
$a + 5b = 74$.
Этому условию удовлетворяет одна пара значений относительных атомных масс щелочных металлов: $a = 7$ (литий) и $b = 39$ (калий).
Ответ: $LiH, KH$.